DE19963300C1

DE19963300C1 - Transponderetikett mit Schutzbeschichtung

Info

Publication number: DE19963300C1
Application number: DE19963300A
Authority: DE
Inventors: Andreas Schraegle
Original assignee: smart-TEC GmbH and Co KG
Current assignee: smart-TEC GmbH and Co KG
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2001-03-01
Anticipated expiration: 2019-12-28
Also published as: US20010010853A1; CZ20004857A3; PL344783A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Transponderetikett, welches eine Schutzbeschichtung aufweist, und eine Schutzbeschichtung für ein Transponderetikett. Erfindungsgemäß besteht die Schutzbeschichtung aus einem flexiblen Material, welches die Transponderbauteile vor Stoß-, Zug- und Torsionsbelastungen schützt. Bevorzugt umfaßt das flexible Material ein Polyadditionsprodukt zweier Komponenten, wobei die erste Komponente ein mindestens zwei Isocyanatgruppen aufweisendes, organisches Molekül darstellt und die zweite Komponente ein mindestens zwei Hydroxylgruppen aufweisendes, organisches Molekül darstellt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Transponderetikett, welches eine Schutzbeschichtung aufweist, und eine Schutzbeschichtung für ein Transponderetikett.

Transponder sind drahtlose Kommunikations-, Überwachungs- bzw. Steuereinheiten, welche ankommende Signale aufnehmen und darauf reagieren. Transponder können entweder passiv oder aktiv sein. Passive Transponder werden üblicher Weise in Identifikationskarten, Handsender oder Schlüssel integriert. Der passive Transponder besteht dabei aus einem programmierbaren, integrierten Schaltkreis und einer Antenne. Der passive Transponder wird in Verbindung mit einem aktiven Sensor verwendet, welcher die in dem Transponder enthaltenen Daten dekodiert und umsetzt. Dazu sendet der aktive Sensor ein Signal (meist ein Hochfrequenzsignal) aus, welches den passiven Transponder mit der zur Rückstrahlung notwendigen Energie versorgt. Durch den einfachen Aufbau kann die Größe des Transponders minimal gehalten werden. Dennoch findet ein Datenaustausch bei einer Distanz von bis zu 2 Metern statt.

Da Transponder immer öfter bei alltäglichen Vorgängen, wie z. B. Türöffnung, Inventur oder Abbuchung eingesetzt werden, die darin enthaltenen elektronischen Bauteile jedoch empfindlich gegen mechanische Beanspruchungen und Umwelteinflüsse sind, werden die Transponder mit einer Schutzbeschichtung überzogen, oder in Geräte integriert, die eine stabile Hülle aufweisen. Die Schutzbeschichtung ist dabei inflexibel und besteht meist aus Kunststoff. Ein bekanntes Beispiel ist die Integrierung von Transpondern in Scheckkarten.

Transponder werden darüber hinaus auch in Etiketten eingesetzt. Der Einsatz von Standardbeschichtungen für Transponderetiketten hat jedoch eine Reihe von Nachteilen. So ist durch die bekannten Beschichtungen kein ausreichender Schutz vor mechanischen Einwirkungen wie starken Stoß- und Zugbelastungen gegeben. Bei solchen Belastungen brechen die bekannten Schutzbeschichtungen, oder die einwirkenden Kräfte werden an die empfindlichen elektronischen Bauteile weitergeleitet. Um dennoch ausreichenden Schutz zu gewährleisten, müssen die bekannten Schutzbeschichtungen mit einer unerwünscht hohen Auftragsstärke aufgebracht werden. Dadurch ergibt sich naturgemäß eine Inflexibilität der Schutzbeschichtung, und damit des ganzen Transponderetiketts. Aus diesem Grund sind solche Schutzbeschichtungen nur sehr beschränkt für Aufkleber oder einnähbare Etiketten verwendbar.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Transponderetikett bereitzustellen, welches eine Schutzbeschichtung aufweist, und außerdem eine Schutzbeschichtung für ein Transponderetikett, welches die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermeidet.

Diese Aufgabe wird durch ein Transponderetikett gelöst, welches eine Schutzbeschichtung mit den im kennzeichnenden Teil der Hauptansprüche angegebenen Merkmalen aufweist.

Die erfindungsgemäße Schutzbeschichtung besteht aus einem flexiblen Material, welches die Transponderbauteile vor Stoß-, Zug- und Torsionsbelastungen schützt. Spulen und integrierte Schaltkreise sind sehr empfindlich gegen mechanische Belastungen und können durch dieselben bei üblicherweise auftretenden mechanischen Belastungen ohne weiteres zerstört werden. Inflexible Schutzbeschichtungen für Transponder bieten grundsätzlich Schutz vor Umwelteinflüssen, wie z. B. Feuchtigkeit und UV-Strahlen. Sie können jedoch beim Übersteigen einer gewissen Belastung brechen. Folglich sind Transponder mit inflexiblen, bzw. nur teilweise flexiblen Schutzschichten für manche Anwendungen nur beschränkt einsatzfähig. Die erfindungsgemäße Schutzbeschichtung ist jedoch so flexibel, daß ihre Schutzwirkung nur unter extremen Bedingungen und bei beabsichtigter Zerstörung aufgehoben werden kann. Sie kann tordiert werden und hält auch starken Stoßbelastungen stand. Des Weiteren sind für sie auch übliche Zugbelastungen, welche alltäglich auftreten, unkritisch. Durch diese mechanischen Eigenschaften erschließen sich dem Transponder weitreichende neue Anwendungsgebiete. Der Transponder kann zum Beispiel in Etiketten verwendet werden, welche dann in Kleidungsstücke eingenäht, bzw. daran angeklammert werden. Des Weiteren läßt sich der Transponder auch in Aufkleber integrieren, welche dann auf beliebigen Oberflächen, d. h. auch auf rauhen oder leicht gewölbten Oberflächen, angebracht werden können. Somit kann die Transpondertechnologie in einfacher Weise von jedermann angewendet werden, ohne daß technische Vorkenntnisse erforderlich wären, und ohne sich Gedanken über Anbringung an bzw. Integration in Geräte zu machen.

Als bevorzugte Ausführungsform besteht die Schutzbeschichtung aus Polyurethanharz und üblichen Additiven. Besonders vorteilhaft hat sich dabei ein Mischungsverhältnis von 95% eines Zweikomponentenpolyurethanharz ergeben, wobei der Rest den besagten Additiven entspricht. Als Additive kommen sämtliche, nach dem Stand der Technik übliche Additive für Gebrauchskunststoffe in Betracht, so wie z. B. insbesondere Hilfs- oder Trägerstoffe, Füllstoffe, Formlöser, Färbemittel, so wie zum Beispiel anorganische und/oder organische Pigmente, thermische Stabilisatoren, Lichtechtheitsstabilisatoren, sowie Polymerisationsinitiatoren, bzw. deren Reaktionsprodukte und Rückstände und Vernetzermoleküle, bzw. deren Reaktionsprodukte und Rückstände.

Als bevorzugte Ausführungsform sollte die Schutzbeschichtung eine Polyurethankomponente enthalten. Darunter versteht man ein Polyadditionsprodukt zweier Eduktkomponenten, wobei die erste Eduktkomponente ein mindestens zwei Isocyanatgruppen aufweisendes, organisches Molekül darstellt, während die zweite Eduktkomponente ein mindestens zwei Hydroxylgruppen aufweisendes, organisches Molekül darstellt. Als vorgelegtes Stoffmengenverhältnis der beiden Eduktkomponenten werden bevorzugt 100 Teile der ersten Eduktkomponente und 55 Teile der zweiten Eduktkomponente verwendet. Vorzugsweise sollten jedenfalls erfindungsgemäß die beiden Eduktkomponenten entsprechend einem Stoffmengenverhältnis vorgelegt werden, welches die Bildung eines Polyurethans im Wege einer exakt stöchiometrisch ablaufenden Polyadditionsreaktion unter Vermeidung von Nebenreaktionen oder der Bildung störender Rückstände ermöglicht, das heißt, auf der Basis eines möglichst vollständigen Monomerumsatzes. Diese Angaben sollen den Schutzbereich der Erfindung jedoch nicht einschränken, sondern sind als Anhaltspunkte zu verstehen. Abweichungen von dem vorstehend wiedergegebenen Verhältnis der Eduktkomponenten, welche sich, beispielsweise in Anbetracht der im Einzelfall gewählten Monomerkomponenten, dem Fachmann aufgrund seines allgemeinen Wissens und Könnens erschließen, sollen auch unter den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen.

Die Schutzbeschichtung wird besonders bevorzugt ohne einen Zusatz von Weichmachern hergestellt. Dies hat den Vorteil, daß die gemäß dem Stand der Technik üblicherweise mit der Verwendung von Weichmachern verbundenen Probleme und Nachteile vermieden werden können. Derartige Probleme sind insbesondere damit verbunden, daß übliche Weichmachermoleküle dazu neigen, im Laufe der Zeit allmählich aus der damit versetzten Polymermasse heraus zu diffundieren, was einerseits die schleichende Alterung des entsprechenden Polymermaterials verursacht, das dabei schließlich sogar unbrauchbar werden kann, und andererseits zu einer Belastung, bzw. Kontamination der Umgebung solcher Materialien durch die besagten Weichmacher führt. Die Anmelderin hat überraschend herausgefunden, daß sich eine Transponderschutzschicht herstellen läßt, welche einerseits hochgradig flexibel, und andererseits dennoch ausgesprochen schlägzäh ist, und zwar selbst dann, wenn man auf einen bei derartigen Materialien gemäß dem Stand der Technik üblichen Einsatz von Weichmachern verzichtet.

Als vorteilhaft hat sich eine Auftragsstärke der Schutzschicht von ca. 2,0 mm ergeben. Härtetests haben eine besonders hohe Belastbarkeit der Schutzschicht bei üblichen, aber auch extremeren, mechanischen Belastungen bei einer Shore A-Härte von 75 bis 79 gezeigt.

Des Weiteren sollte, für die Kombination des Transponderetiketts mit visuell erkennbaren Beschriftungen, bzw. Zeichnungen die Schutzschicht vorzugsweise aus einem durchsichtigen Material bestehen. Diese Eigenschaft ist bei den vorstehend beschriebenen Polyurethanharzen gegeben.

Um das Transponderetikett auf einfache Weise mit anderen Materialien, wie z. B. Textilien, Planen oder Holz, zu verbinden, wird das Transponderetikett an den Rändern überlappend beschichtet. Dadurch kann der überlappende Rand durch Nähen, Nieten oder Anheften bzw. Anklammern mit dem Material verbunden werden, ohne daß der Transponder beschädigt wird, oder Klebstoff an der Rückseite des Transponders verwendet werden müßte.

Um allen üblichen Belastungen stand zu halten, ist die vorliegende Schutzbeschichtung auch bruch- bzw. kratzfest. Des Weiteren ist sie resistent gegen UV-Strahlen, Feuchtigkeit, Öle, Benzin und Detergentien.

Aufgrund der beschriebenen Struktur kann die vorliegende Schutzbeschichtung grundsätzlich bei jeder Art von Transpondern eingesetzt werden. Prinzipiell ist die Schutzbeschichtung darüber hinaus auch bei integrierten Schaltkreisen im allgemeinen anwendbar.

Detailliertere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert:

Fig. 1 zeigt ein Transponderetikett, welches mit einem flexiblen, durchsichtigen Polyurethanharz überzogen ist. Gemäß Fig. 1 weist das Transponderetikett (von unten nach oben) Trägerpapier (1), eine untergrundspezifische Spezialkleberschicht (2), PVC- oder PET-Folie (3), optional Druckfarben (4), Chip und Spule (5) sowie eine Schutzschicht aus Polyurethanharz (6) auf. Das Grundmaterial kann entsprechend eine selbstklebende Folie aus Polyester sein.

Fig. 2 zeigt ein Transponderetikett zur Anbringung auf Materialien wie z. B. Textilien, Planen oder Holz. Die Struktur besteht dabei (von unten nach oben) aus einer Kunststoff- Spezialfolie (10), Druckfarben (11), dem Chip samt Spule (12) und einer Schutzbeschichtung aus Polyurethanharz (13). Dabei wird das Inlay in eine extrem reißfeste Schutzschicht homogen eingegossen. Die überlappende Schicht kann dann z. B. eingenäht oder angeheftet werden.

Claims

1. Transponderetikett, welches eine Schutzbeschichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzbeschichtung aus einem flexiblen Material besteht, welches die Transponderbauteile vor Stoß-, Zug- und Torsionsbelastungen schützt.

2. Transponderetikett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Material ein Polyadditionsprodukt zweier Komponenten umfaßt, wobei die erste Komponente ein mindestens zwei Isocyanatgruppen aufweisendes, organisches Molekül darstellt und die zweite Komponente ein mindestens zwei Hydroxylgruppen aufweisendes, organisches Molekül darstellt.

3. Transponderetikett nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Polyadditionsprodukt einer Anteilsmenge von 95 Gew.-% des flexiblen Materials entspricht.

4. Transponderetikett nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Verhältnis der beiden Komponenten 100 Teile der ersten Komponente und 55 Teile der zweiten Komponente vorgelegt worden sind.

5. Transponderetikett nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Material keinen Weichmacher enthält.

6. Transponderetikett nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Shore A-Härte des flexiblen Materials 75 bis 79 beträgt.

7. Transponderetikett nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Material durchsichtig ist.

8. Transponderetikett nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzbeschichtung an den Rändern des Transponders für Befestigungszwecke übersteht.

9. Transponderetikett nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Material bruch- bzw. kratzfest und resistent gegen UV-Strahlen, Feuchtigkeit, Öle, Benzin und Detergentien ist.

10. Schutzbeschichtung für ein Transponderetikett, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzbeschichtung aus einem flexiblen Material besteht, welches die Transponderbauteile vor Stoß-, Zug- und Torsionsbelastungen schützt.

11. Schutzbeschichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Material ein Polyadditionsprodukt zweier Komponenten umfaßt, wobei die erste Komponente ein mindestens zwei Isocyanatgruppen aufweisendes, organisches Molekül darstellt und die zweite Komponente ein mindestens zwei Hydroxylgruppen aufweisendes, organisches Molekül darstellt.

12. Schutzbeschichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Polyadditionsprodukt einer Anteilsmenge von 95 Gew.-% des flexiblen Materials entspricht.

13. Schutzbeschichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Verhältnis der beiden Komponenten 100 Teile der ersten Komponente und 55 Teile der zweiten Komponente vorgelegt worden sind.

14. Schutzbeschichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Material keinen Weichmacher enthält.

15. Schutzbeschichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Shore A-Härte des flexiblen Materials 75 bis 79 beträgt.

16. Schutzbeschichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Material durchsichtig ist.

17. Schutzbeschichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzbeschichtung an den Rändern des Transponders für Befestigungszwecke übersteht.

18. Schutzbeschichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Material bruch- bzw. kratzfest und resistent gegen UV-Strahlen, Feuchtigkeit, Öle, Benzin und Detergentien ist.